Способ изготовления тонкой полосы

 

пФтен. нп т „ь,....., ОП И АФФЖ 740332

Сеюз Советскин социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{6I ) Дополнительное к ивт. свил-ву (22)Заявлено 19,04.78 (21) 2606532/25-27 с присоединением заявки № (5I)М. Кл.

Â21 С 37/02

В 21 В 1/00

В 21 Н 3/00

Звсударстванный камнтвт

СССР по делам нзабретеннй н открытнй (23) П риоритет

Опубликовано 15.06.80. Бюллетень ¹ 22 (53) УДК 62).77. . 04 (088.8) Дата опубликования описания 15.06.80

1(72) Автор изобретения

Б. E. Хайкин

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова

1(71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОЙ ПОЛОСЫ

Известен способ изготовления тонкой полосы, преимущественно из труднодеформируемого материала путем раскатки исходной замкнутой полосовой заготовки с Последующей поперечной резкой заготовки и распрямлением се в полосу (21.

Недостаток способа заключается в различных условиях прокатки наружной и внутренней поверхностей замкнутой заготовки, а такИзобретение относится к обработке метал-, лов давлением, а именно к способам изготовления тонкого листового материала, и может быть использовано при производстве полос, преимущественно из труднодеформируемого металла на листовом прокатном стане, оборудованном натяжными роликами и устройством

QJIB поперечной резки.

Известен способ, при котором длинную петлеобразную полосу раскатывают до получения требуемых размеров, разрезают в поперечном направлении и сматывают в рулон (l)

Однако этот способ не обеспечивает высокого качества изготавливаемых листов. же в различных условиях прокатки левой и правой ее кромок, Если при прокатке одинарной заготовки (так называемой сутунки или карточки) из труднодеформируемого. металла последствия

5 асимметрии указанных условий преодолевают, переворачивая заготовку после каждого очередного пропуска, то при прокатке замкнутой заготовки, используемой в обычных процессах

10 раскатки, перевороты невозможны, вследствие чего различия на поверхностях контакта заготовки и валков приводят к различиям в состоянии верхней и нижней поверхностей получаемой полосы, а различия в деформации левой

15 и правой кромок заготовки порождают поперечную разнотолщинность кромок получаемой полось1, что ведет к снижению качества листов.

Цель изобретения — улучшение качества получаемых полос.

Это. достигается тем, что в предлагаемой конструкции в качестве исходной полосовой замкнутой заготовки используют лист Мебиуса.

На чертеже изображена схема осуществления способа, Повьпиенне производительности при раскатке заготовки, выполненной в виде листа

Мебиуса, может быть весьма значительным, Процесс раскатки обычной заготовки (выполненной в. виде полого цилиндра) эффективен, когда допустимое относительное обжатие эа пропуск составляет примерно 2%. Большее обжатие нецелесообразно потому, что при этом раскатка связана с появлением дефектов плаяшетностн, связанных с черезмерной остаточной кривизной полосы. Использование же . заготовки в виде листа Мебиуса уменьшает опасность появления дефектов планшетяости, благодаря чему обжатня за пропуск могут быть доведены, по крайней мере, до 5%, как это имеет место при прокатке трудяодеформируемых титановых сплавов.

Пусть 4о и h -начальная и конечная толщина полосы, Š— относительное обжатие эа пропуск, — соответствующий коэффициент вытяжки, n — количество пропусков, 40

Заготовка 1, выполненная в виде листа

Мебйуса, раскатывается постепенно сближающимися валками 2 и 3. Для фиксации ноложеяия заготовки в пространстве используется система натяжных роликов (на чертеже они яе показаны из-за отсутствия принципиальных отличий от натяжных роликов, используемых при раскатке кольцевых заготовок s обычном исполнении) .

Наличие у заготовки, выполненной в виде листа Мебиуса, только одной поверхности, попеременно контактирующей с обоими валками, обеспечивает одинаковое состояние верхней и нижней поверхностей готовой полосы, получаемой после поперечной разрезки заготовки, отсутствие разнотолщннностн кромок этой полосы и резкое уменьшение ее остаточ. ной кривизны. Следствием является существенное повышение качества получасмой полосы ликвидация трудностей, связанных с ее 20 правкой, Благодаря периодическим переворотам поверхности заготовки в виде листа Мебиуса прн раскатке имеет место знакоперемеяное (циклическое) деформнроваяне по толщине заготовки, причем размах деформаций в пределах каждого пикла невелик (так как разовые обжатня составляют лишь несколько процентов), а число циклов деформироваяня значительно. В этом заключается преимущество предлагаемого способа, так как прн большом числе циклов деформировання н малом размахе деформаций пластичность металла повышена.

Увеличение пластичности металла позволяет вести раскатку с повышенными разовыми об- З5

1 жатиямн, то есть с меяьшим числом проходов и большей производительностью.

2 4 обеспечивающих уменьшение толщины полосы с h доЬ».

Иэ теории листовой прокатки известно, что

b — -= =—

Тогда

4 . и и

/ Ь у (Пусть с.„и Š— относительные .обжатия за пропуск при раскатке заготовки в обычном исполнении и заготовки в виде листа Мебиуса соответственно, а п è n — соответствующее количество необходимых пропусков.

Тогда

Ь

E. 1 Е- 1з о и +h E.

В частности, если E. = 0,02 н г . = 005, то количество необходимых пропусков прн прокатке заготовки в виде листа Мебиуса уменьшается примерно в 2,5 раза н во столько же раэ увели а вается производительность, .

В качестве примера реализации предлагаемого способа рассмотрим процесс получении тонкой полосы из титанового сплава. Размеры полосы таковы: толщина h = 0,3 мм, ширина 620мм, длина Ь 8000 мм; толщина заготовки

h = 1,2 мм, ширина 620 мм, длина (= 2000 мм. Общая вытяжка металла в укао занных условиях составляет

Ь 1, — — 4,00

oui h Ь о

Процесс получения полосы указанных выше размеров сводится к следующему.

В качестве исходного материала используют тенлокатаный травленый лист толщиной 1,2мм и шириной 2000 мм.

Этому листу придают конфигурацию листа

Мебиуса, т.е. перекруп;вают лист относительно продольной оси на полвитка и затем соединяют в кольцо. Для соединения используют сварку или пайку (титановые сплавы обладают хорошей свариваемостью н позволяют обеспечить надежную твердую пайку) .

Заготовку в виде листа Мебиуса раскатывают тю схеме, представленной на фиг. 1, на лнстопрокатном стане с длниай бочки порядка 800 мм, оборудованном натяжными роликами, постепенно сближая валки прокатного стана.

Прн среднем обжатии эа проход порядка 5% средняя вытяжка равна = 1,05 н общее количество проходов прн раскатке составляет ю к а.ло5

Раската щую заготовку разрезают поперек и разворачивают в лист.

Данный способ позволяет значительно поднять производительность (примерно в 2,5 раза) за счет увеличения разовых обжатнй за проход благодаря знаколеременному характеру дефор-. мации при раскатке заготовки в виде листа.

Мебиуса.

Поскольку заготовка в виде листа Мебиуса имеет только одну сторону, то предлагаемьЗй способ обеспечивает получение полосы без раз-. нотолщинностн ее кромок и с одинаковым состоянием обеих поверхностей.

Поскольку при раскатке заготовки в виде листа Мебиуса имеет место знакопеременное циклическое деформироввние с малым размахом деформации в пределах каждого цикла, то верхняя н нижняя поверхности будущей полосы в пределах каждого очередного пропуска заготовки меняются местами. Благодаря зтому в полосе.не лроисходит накопление остаточной кривизны, в то время как в процессе — прототипе остаточная кривизна быстро нарастает нз-за удлинения волокон металла, примыкающих к наружной поверхности заготовки, н сжатия волокон, лрнмыкающих к внутренней поверхности заготовки. Как следствие, s предлагаемом процессе остаточная кривизна получаемой полосы не превьппает кривизны исходной заготовки. В итоге отнадэет необходимость в правке раскатанной заготовки, и ее разворачивание в полосу (после

0332 6 продольной разрезки) осуществляют без осо. бых трудностей.

Перечисленные выше обстоятельства способствуют улучпюиию плйппетности получаемой

5, полосы н позволяют расширить облазь применении сравнительно дешевого процесса раскатки взамен традиционных способов листовой прокатки;

Способ изготовления тонкой псаюсы, преимущественно из труднодаформнруемого металла путем раскатки исходной замкнутой полосой заготовки с последующей поперечной резкой заготовки и раепрямленлем ее в полосу, о тл ичаю щийся тем,что,с цельюулучшения качества полу аемых полос, в качестве исходной нолосовой замкнутой заготовки используют лист Мебиуса.

Источники информации, принятые во внимание при зксцертизе

З. Йатент СИЗА È 3709Î18, кл. 72-ill„

22.09.70.

2. Михайлов K. Н., Сиротинский М. С. Состояние и перспективы развития некоторых направлений раскатки. Сб. AH СССР к 70-лечив 0 А. Ф. Белова.-"Обработка легких и жвропрочных сплавов". М., *Наука", 1976, .с, 89 — 92 (прототип) .

ЦНИИПИ Заказ 3085/8, Тираж 986 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4